Геолог: найстарішим дослідженим породам у Польщі близько 600 мільйонів років

Стшелінський масив розташований у східній частині Передсудетського блоку. Географічно це східна частина Судецького передгір’я, точніше низка пагорбів: Стржелінське та Ліпове. Найдавнішими різновидами гнейсів Стшелінського масиву є т. зв гнейси зі Стшеліна (568-600 млн. років) і гнейси з Новолесі (575-602 млн. років). Останніми можна помилуватися в місці під назвою Скаліцькі скелі. Саме тут вчені спостерігали різні типи деформаційних структур у гнейсах, що допомогло відновити історію їх утворення.

«Це надзвичайно цікаве місце з наукової точки зору, але також цікаве місце з точки зору туризму», – каже Матеуш Шадковський з Нижньосілезького відділення Польського геологічного інституту – Національного науково-дослідного інституту у Вроцлаві. Він розташований на території Геопарку Przedgórze Sudeckie, у містечку Скаліце, приблизно за 3 км від знаменитого монастиря в Генрікові, де була створена Генриківська книга – хроніка, що містить перше письмове речення польською мовою.

Стшелінський масив побудований різними метаморфічними породами (інакше метаморфизованими), головним чином типами гнейсів. «Гнейс — це специфічна порода, яка може утворюватися як з магматичних, так і з осадових порід, і її зовнішній вигляд не обов’язково розкриває її походження», — каже Матеуш Шадковський.

Візуально гнейси можуть сильно відрізнятися один від одного. Однак їхньою спільною, відмінною рисою – як пояснює геолог – дуже спрощено, є те, що компоненти такої породи, тобто мінерали, розташовані впорядковано, у заданому напрямку, а не хаотично. «Іноді це може виглядати як тонкі смуги, а іноді — дуже чіткі шари. Однак ця особливість дозволить відрізнити гнейс навіть від граніту», – описує він.

Стшелінський масив також побудований з інших видів гнейсів, сланців та інших метаморфічних порід, наймолодшим з яких близько 400 мільйонів років. Однак Стшелінський масив найбільше відомий своїми виверженими породами – гранітами, які видобувають у самому Стшеліні та в навколишніх містах. Цим породам, у свою чергу, близько 300 мільйонів років.

Звідки ми знаємо, що гнейси Стшелінського масиву є, ймовірно, найдавнішими породами в Польщі? «Справа непроста, тому що, як легко здогадатися, не існує рейтингу найдавніших скель у Польщі, на який можна було б посилатися, — визнає Шадковський. – У Польщі ще є такі скелі, точного віку яких ми не знаємо. Це пов’язано, наприклад, з тим, що вони були детально вивчені досить давно, коли ще не було точних методик датування і ніхто досі не повертався до цієї теми. «Або їх просто досить складно датувати, оскільки вони не містять жодних скам’янілостей чи мінералів, які б уможливлювали ефективне ізотопне датування», – додає геолог.

Спочатку в науковій статті 2003 року найдавніші гнейси з масиву Стшелін були датовані 1 мільярдом 20 мільйонів років. «З більш пізніх робіт (2009 і 2010) ми дізнаємося, що вони насправді майже вдвічі менші і їм близько 600 мільйонів років», – говорить геолог. Він пояснює, що різниця лише в тому, що використовувався дещо інший метод, який базується на більш точному дослідницькому обладнанні. Він пояснює, що для того, щоб з’ясувати, яка порода є найдавнішою, потрібно переглянути численні наукові праці та порівняти датування різних порід, зроблені різними геологами та в різний час.

Як утворилися ці найдавніші скелі в Польщі сьогодні? «Ми повинні усвідомити, що 600 мільйонів років тому світ виглядав зовсім інакше, ніж ми знаємо його сьогодні. Розподіл континентів на нашій планеті був іншим, а Європи взагалі не було», – описує геолог. Він нагадує, що існувала лише її північно-східна частина, яка називалася Балтикою, яка тоді розташовувалася в південній півкулі.

Значну частину земної кулі займав могутній суперконтинент – Гондвана. «Він складався з сьогоднішньої Південної Америки, Африки, Азії, Австралії та Антарктиди, тому був дійсно великим», – описує вчений. – І саме на цьому величезному континенті приблизно 600 мільйонів років тому утворилися породи, про які ми говоримо, які тоді ще були гранітами.

Понад 100 мільйонів років потому відносно невеликі фрагменти, які називаються мікроконтинентами, починають відділятися від Гондвани. В межах одного з таких мікроконтинентів, який згодом об’єднався з Балтикою, були виявлені вищезгадані граніти. Ще пізніше від Гондвани відколовся ще один уламок, що містить багато відомих нам порід з району нинішніх Судет, в тому числі і з масиву Стшелін. «Це більш молоді гнейси, яким близько 500 мільйонів років», – додає геолог.

Коли ці мікроконтиненти злилися приблизно 350 мільйонів років тому, дві групи гірських порід, які спочатку належали до двох різних фрагментів земної кори з різною історією, опинилися поруч одна з одною. «Це саме те, що ми спостерігаємо в масиві Стшелін, а також у Східних Судетах, вже в Чехії», – говорить Шадковський. – Виявлення цієї специфічної ситуації в масиві Стшелін стало можливим завдяки детальним дослідженням гнейсу.

Гнейси Стшелінського масиву досліджувалися з дуже різних кутів і різними методами. «Перш за все, важливо було вивчити циркони, тобто мінерали, які, хоч і нечисленні в породах, дають багато важливої ​​інформації. Саме завдяки їм ми знаємо вік цих порід, а точніше завдяки ізотопним дослідженням (U-Pb метод)», – пояснив Шадковський.

На основі досліджень циркону вдалося визначити, що ці породи повинні були сформуватися в межах двох абсолютно різних мікроконтинентів або тектонічних мікроплит. «Циркони – дуже специфічні мінерали, вони можуть багато чого витримати. Наприклад, вони можуть вижити, навіть якщо порода, в якій вони утворилися, перестане існувати, пояснює геолог. «Потім вони йдуть до іншої скелі, але несуть інформацію про те, коли утворилася попередня».

«Ми називаємо цю інформацію успадкованими віками. Якщо порівняти століття, успадковані різними видами гнейсів у Стшелінському масиві, то виявиться, що вони різні», – зазначив Матеуш Шадковський. Це, в свою чергу, підтверджує, що ці гнейси утворилися поблизу абсолютно різних порід, тобто породи, які зараз знаходяться поруч, мають абсолютно різну історію. Водночас їх можна порівняти з породами з різних куточків Польщі чи Європи і на цій основі вказати, до якого з колишніх мікроконтинентів вони належать.

«Щодо гнейсів Стшелінського масиву особливо цікавим є вивчення структур, які утворилися під час деформації гірських порід, тобто коли колишні континенти зіткнулися», – каже Шадковський. – Ми можемо прочитати з цих структур, наприклад, у якому напрямку скелі рухалися одна над одною, або що вони спочатку були глибоко заглиблені в земну кору, а потім знову спливли на поверхню на меншу глибину».

Гірські породи поділяються на три основні групи: магматичні, осадові та метаморфічні. Перші утворюються в результаті затвердіння магми на поверхні землі (вулканічні породи) або глибоко під землею (глибоководні породи). Осадові породи утворюються шляхом накопичення осадів, таких як уламки гірських порід або кристали солі, що випали з води. Третій тип — метаморфічні породи.

«Їх утворення, мабуть, найскладніше, тому що має бути якась первинна порода, як правило, магматична або осадова, яка під впливом таких факторів, як тиск і температура (наприклад, на великій глибині в земній корі) трансформується і стає метаморфічною породою. » – характеризує геолог.

Шадковський робить висновок, що наука весь час рухається вперед і «через мить може виявитися, що ми дізнаємося щось абсолютно нове про вже вивчені породи» (PAP).

Наука в Польщі, Anna Mikołajczyk-Kłębek

amk/agt/